DE10160650B4

DE10160650B4 - Kombinations-Anschlussnippel

Info

Publication number: DE10160650B4
Application number: DE2001160650
Authority: DE
Inventors: Arend Dipl.-Ing. Brünjes
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2001-12-11
Filing date: 2001-12-11
Publication date: 2010-05-27
Anticipated expiration: 2021-12-12
Also published as: DE10160650A1

Abstract

Anschlussnippel für die Übertragung von unter Druck stehenden gasförmigen und/oder flüssigen Fluiden, insbesondere Füllventil zum Betanken von Kraftfahrzeugen mit Erdgas, mit einem Nippelgehäuse (2) mit Durchflusskanal (4), welches einen füllseitigen Kupplungsabschnitt (6) aufweist, wobei der Anschlussnippel multifunktional als Kombinations-Anschlussnippel (1) ausgestaltet ist, wozu der Kupplungsabschnitt (6) zum Anschluss von zwei unterschiedlichen Füllkupplungen ausgebildet ist, der Kupplungsabschnitt (6) in zwei axial voneinander beabstandete Kupplungsabschnitte (106, 22) mit unterschiedlichen Gehäuseaußendurchmessern (D3, D4) untergliedert ist, der Gehäuseaußendurchmesser (D3) des füllseitig ersten Kupplungsabschnittes (106) kleiner ist als der Gehäuseaußendurchmesser (D4) des füllseitig zweiten Kupplungsabschnittes (22) und im zweiten Kupplungsabschnitt (22) eine zweite Nut (32) in einem definierten Abstand (A2) von der Stirnseite (108, 8) des Anschlussnippels (1) im Nippelgehäuse (2) ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass im füllseitig ersten Kupplungsabschnitt (106) eine erste Nut (30) in einem definierten Abstand (A1) von der Stirnseite (8) des Anschlussnippels (1) ausgebildet ist, wobei ein im Nippelgehäuse (2)...

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Kombinations-Anschlussnippel für die Übertragung von unter Druck vorgespannten gasförmigen und/oder flüssigen Fluiden, insbesondere ein Füllventil zum Betanken von Kraftfahrzeugen mit Erdgas, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Derzeit existieren für erdgasbetriebene Kraftfahrzeuge in Europa zwei dominierende Arten von Betankungsventilen, mit denen das Erdgas von der Zapfsäule in den Tank des Kraftfahrzeugs gefüllt werden kann. Als eine Variante hat sich in Europa, Asien, Amerika und Australien die sogenannte NGV1-Standard-Norm heraus kristallisiert. Eine weitere Variante bildet die Ausnahme hiervon, die sich in Italien als sogenannter italienischer Standard etabliert hat. Dies hängt wohl damit zusammen, dass die italienischen Befüllventile zeitlich vor den Befüllventilen gemäß NGV1-Standard entwickelt worden sind und sich damit im italienischen Markt durchsetzen konnten.
Betankungsventile gemäß dem NGV1-Standard werden in der Praxis beispielsweise von der Firma WEH GmbH, Verbindungstechnik, 89257 Illertissen hergestellt und vertrieben. Derlei NGV1-Betankungsventile sind beispielsweise in der DE 296 13 134 U1 oder in der DE 38 15 350 A1 beschrieben bzw. im Katalog Nr. 15 (Stand 04/01) mit dem Titel „Das komplette Betankungssystem für Erdgasfahrzeuge” von der Firma WEH GmbH publiziert worden.
Entsprechend den beiden unterschiedlichen Betankungsventilen sind in der Praxis die dem italienischen Standard entsprechenden Anschluss- bzw. Kupplungsnippel für die Übertragung von unter Druck vorgespannten gasförmigen und/oder flüssigen Fluiden bekannt geworden, die auch als Erdgas-Füllventile zum Befüllen von Kraftfahrzeuggastanks bezeichnet werden. Analoges gilt für die Anschluss- bzw. Kupplungsnippel passend zu den Füllkupplungen gemäß des NGV1-Standards. Zwei mögliche Varianten der von der Firma WEH GmbH hergestellten und vertriebenen Anschluss- bzw. Kupplungsnippel nach dem NGV1-Standard sind beispielsweise in der DE 43 40 610 A1 oder der DE 43 40 783 A1 beschrieben.
Nachteilig ist, dass Füllkupplungen gemäß dem NGV1-Standard ausschließlich auf Anschluss- bzw. Kupplungsnippel gemäß dem NGV1-Standard passen und dementsprechend die hauptsächlich von der Firma EMER hergestellten und vertriebenen Füllkupplungen gemäß dem italienischen Standard ausschließlich auf Anschluss- bzw. Kupplungsnippel gemäß dem italienischen Standard anflanschbar sind. Demzufolge muss ein Kraftfahrzeugführer immer dann, wenn er mit einem erdgasbetriebenen Fahrzeug mit einem Anschlussnippel gemäß NGV1-Standard von Europa nach Italien fährt, einen passenden Adapter mit sich führen, damit er in Italien Erdgas tanken kann. Umgekehrt muss ein italienischer Kraftfahrzeugführer, der mit seinem Fahrzeug mit einem Anschlussnippel gemäß dem italie nischen Standard aus Italien nach Europa fährt, einen anderen Adapter mit sich führen, der auf den NGV1-Standard passt, so dass er außerhalb Italiens in Europa Erdgas tanken kann.
Nachdem derlei Adapterkupplungen pro Stück wenigstens EUR 250,-- kosten, ist dies ein nichttragbarer Missstand, der eine verstärkte Verbreitung von erdgasbetriebenen Kraftfahrzeugen blockiert. Zudem sind derlei Adapterkupplungen sehr groß, schwer und nicht einfach zu handhaben. Wenn sie im Fahrzeug mitgeführt werden, benötigen sie relativ viel Platz, so belegen sie beispielsweise bereits alleine ein komplettes Handschuhfach. Im Kofferraum wäre zwar ausreichend Platz, doch dort können sie ohne Schutzhülle oder dergleichen nicht mitgeführt werden, da sie dort einer unakzeptablen Verschmutzungsgefahr ausgesetzt sind. Folglich werden derlei Adapterkupplungen schlussendlich zumindest im Fahrgastraum aufbewahrt, wo sie einerseits dann häufig im Weg sind und andererseits gerade bei Auffahrunfällen zu nicht mehr kontrollierbaren Geschossen werden können und damit eine permanente Gefahrenquelle für die Insassen des Fahrzeugs darstellen.
Schlussendlich wiegt wohl als schwerster Nachteil, dass die Einsparungen, die durch den günstigen Erdgasantrieb gewonnen werden können, durch die Anschaffung eines derart teuren Adapter weitestgehend wieder aufgebraucht werden. Dies macht erdgasbetriebene Kraftfahrzeuge für den Durchschnittsverbraucher trotz immenser Umweltschutzvorteile uninteressant.
Aus der DE 41 16 188 A1 ist ferner eine Steckanordnung mit einem von einem Ventilgehäuse gebildeten Anschlussnippel bekannt, wobei das Ventilgehäuse einen ersten Kupplungsabschnitt mit einem Gewinde zum Anschließen einer Leitung mit Schraubanschluss und einen zweiten Kupplungsabschnitt mit einer Ringnut zum Anschließen einer Leitung mit einem Kugelspannringmechanismus aufweist. Der bekannte Anschlussnippel hat den Vorteil, dass Kupplungen unterschiedlicher Bauart, nämlich einerseits eine Gewindekupplung und andererseits ein Kugelspannringmechanismus damit gekoppelt werden können. Nachteilig ist jedoch, dass Kupplungen gleicher Bauart, nämlich beispielsweise Spannzangen- oder Kugelspannmechanismen, jedoch mit unterschiedlichen Abmessungen, wie sie beispielsweise durch NGV1-Standard oder den italienischen Standard vorgegeben sind, nicht mit ausreichender Sicherheit an den bekannten Anschlussnippel gekoppelt werden können.
Demzufolge ist es Aufgabe der Erfindung den vorgenannten Missständen abzuhelfen, und insbesondere einen Anschlussnippel vorzuschlagen, der so ausgebildet ist, dass sowohl Füllkupplungen gemäß dem NGV1-Standard als auch Füllkupplungen gemäß dem italienischen Standard problemlos angeschlossen bzw. angeflanscht werden können.
Diese Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale des Anspruchs 1.
Dabei wird der vorliegenden Erfindung zufolge erstmals ein Anschlussnippel für die Übertragung von unter Druck stehenden bzw. vorgespannten gasförmigen und/oder flüssigen Fluiden vorgeschlagen, der vorzugsweise als Füllventil zum Betanken von Kraftfahrzeugen mit Erdgas ausgebildet ist, welches ein Nippelgehäuse mit Durchflusskanal aufweist, welches erforderlichenfalls über einen rückwärtigen Befestigungsabschnitt für einen Behälter und/oder eine Leitung verfügt, mittels dem die Leitung zum Kraftfahrzeug-Tank angeschlossen und mittels dem der Anschlussnippel an der Fahrzeugkarosserie montiert werden kann. Hierbei ist stirnseitig ein vorderer Kupplungsabschnitt ausgebildet, der vorzugsweise zum Angriff einer Füllkupplung beispielsweise mit Spannzangenmechanismus oder mit Kugelspannringmechanismus dient Hierbei wird erstmals vorgeschlagen, dass der Anschlussnippel multifunktional als Kombinations-Anschlussnippel ausgestaltet ist, indem der Kupplungsabschnitt zum Anschluss von zwei unterschiedlichen Füllkupplungen, vorzugsweise gemäß dem NGV1-Standard und/oder dem italienischen Standard, ausgebildet ist. Hierfür ist der Kupplungsabschnitt in zwei axial voneinander beabstandete Kupplungsabschnitte mit unterschiedlichen Gehäuseaußendurchmessern untergliedert, wobei der Gehäuseaußendurchmesser des füllseitig ersten Kupplungsabschnittes kleiner ist als der Gehäuseaußendurchmesser des füllseitig zweiten Kupplungsabschnittes.
Der Kupplungsabschnitt ist zum Angriff von Füllkupplungen beispielsweise gemäß dem NGV1-Standard als auch gemäß dem italienischen Standard ausgebildet. Hierzu ist im füllseitig ersten Kupplungsabschnitt eine erste ringartig umlaufende Nut in einem definierten Abstand von der Stirnseite des Anschlussnippels ins Nippelgehäuse von außen eingearbeitet, wobei dieser Abstand vorzugsweise dem durch den NGV1-Standard definierten Abstand entspricht. Weiterhin ist im zweiten Kupplungsabschnitt eine zweite Nut in einem definierten Abstand von der Stirnseite des Anschlussnippels ins Nippelgehäuse von außen eingearbeitet, wobei dieser Abstand vorzugsweise dem durch den italienischen Standard definierten Abstand entspricht. Diese beiden Nuten können vorzugsweise spanabhebend mittels CNC-Dreh- und/oder Fräsmaschinen bzw. mo dernen Bearbeitungszentren eingefräst oder ausgedreht werden.
Ein im Nippelgehäuse geführtes Ventilelement – und gegebenenfalls in dessen Folge das Filter – ist im Nippelgehäuse zur Stirnseite des Nippelgehäuses hin derart vorgelagert, dass eine rückwärtige Abstützung des Ventilelements auf einer gedachten Linie liegt, die in Längsrichtung des Kombinations-Anschlussnippels vor der dem füllseitig zweiten Kupplungsabschnitt zugeordneten Nut, vorzugsweise vor der dem italienischen Standard zugeordneten Nut, liegt.
Durch die Vorverlagerung des Ventilelements wird in vorteilhafter Weise der Tatsache Rechnung getragen, dass die Füllkupplungen gemäß dem NGV1-Standard wesentlich kürzer ausgebildet sind, als die Füllkupplungen gemäß dem italienischen Standard. Besonders vorteilhaft ist hierbei, dass infolge der nach vorwärts gerichteten Verlagerung bzw. der Vorverlagerung des Ventilelements an dessen ehemaliger Position überraschend Bauraum gewonnen wird, so dass erstmals ausreichend Wandstärke verfügbar wird, um zusätzlich zur ersten Nut für den NGV1-Standard auch noch die zweite Nut für den italienischen Standard von außen in die Umfangswand des Nippelgehäuses einarbeiten zu können, ohne dabei Gefahr zu laufen, dass die Wandstärke aufgrund der im Stand der Technik ungünstigen baulichen Verhältnisse so stark geschwächt wird, dass die beim Betanken vorliegenden Drücke nicht mehr beherrscht und ein Bersten oder Brechen des Anschlussnippels befürchtet werden muss.
Die Nuten oder Auskehlungen bieten den Vorteil, dass die am meisten verbreiteten Füllkupplungen mit Spannelementen oder Kugelspannringmechanismen, wie jene vom NGV1-Standard oder gemäß dem italienischen Standard hervorragend am erfindungsgemäßen Kombinations-Anschlussnippel angreifen und mit diesem einen perfekten Dichtschluss herstellen können.
Durch die Erfindung werden ferner in vorteilhafter Weise die eingangs genannten Nachteile vermieden und der erfindungsgemäße Kombinations-Anschlussnippel kann sowohl in Italien zum Betanken von Kraftfahrzeugen mit Erdgas mit den dort bekannten italienischen Füllkupplungen verwendet werden als auch zum Betanken im restlichen Europa, Asien, Amerika oder Australien mit den dort bekannten Füllkupplungen gemäß dem NGV1-Standard.
Hierbei ist weiter von Vorteil, dass mit dem erfindungsgemäßen Kombinations-Anschlussnippel keine Adapterkupplung mehr im Fahrzeug mitgeführt werden muss, so dass wertvoller Stauraum nicht unnötig blockiert ist und eine nicht sicher verwahrte Adapterkupplung infolge ihres entbehrlich Seins auch nicht mehr insbesondere bei Unfällen unkontrolliert durch die Fahrgastzelle fliegen und die Insassen verletzen kann. Indem eine Adapterkupplung dank des erfindungsgemäßen Kombinations-Anschlussnippels nicht mehr benutzt werden muss, sind die vormals bei der Verwendung eines Adapters beim Benutzer aufgetretenen Unsicherheit ausgeschlossen. Diese frühere Unsicherheit war aus psychologischer Sicht betrachtet wohl der Hauptgrund für die geringe Akzeptanz von Erdgas-Fahrzeugen und mit deren Wegfall kann sich in vorteilhafter Weise nun auch bei Verwendung des erfindungsgemäßen Kombinations-Anschlussnippels die Akzeptanz von erdgasbetriebenen Kraftfahrzeugen deutlich erhöhen. Zudem macht der erfindungsgemäße Kombinations-Anschlussnippel den Be nutzer unabhängig von den verschiedenen Füllkupplungen bzw. Betankungsventilen, er senkt die Produktionskosten beim Hersteller sowohl logistisch durch die verstärkte Verwendung gleicher Teile als auch in der Lagerhaltung durch die Reduzierung der unterschiedlichen Länderausführungen.
Vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Kombinations-Anschlussnippels ergeben sich aus den Merkmalen der Unteransprüche.
Einer bevorzugten Ausführungsform zufolge ist das Ventilelement als ein in dem Nippelgehäuse geführtes in Schließstellung vorgespanntes und durch die gasförmigen und/oder flüssigen Fluide bzw. Druckmedien aufdrückbares Ventilelement mit einem zugeordneten Dichtsitz ausgebildet. Dieses Ventilelement kann bei einer weiter bevorzugten Ausführungsform als Rückschlagventil, vorzugsweise als federvorgespanntes Rückschlag-Kugelventil ausgebildet sein, das in einem Halteabschnitt im Durchflusskanal verschieblich gelagert ist. Mit diesem Ventil werden in vorteilhafter Weise unerwünschte Pfeifgeräusche beim Betankungsvorgang vollständig unterdrückt.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform des Kombinations-Anschlussnippels ist im Nippelgehäuse ein dem Ventilelement vorgelagertes Filter angeordnet, welches vorzugsweise in Form eines länglichen, spitzen Filterkegels ausgebildet sein kann, welcher wiederum vorzugsweise axial unverschiebbar angeordnet ist. Hierdurch kann in vorteilhafter Weise das Hochdrucksystem des erdgasbetriebenen Fahrzeuges optimal vor Verschmutzungen geschützt werden. Ausfallzeiten aufgrund von unerwünschten Verschmutzungen können durch die geringe Störanfälligkeit auf ein Minimum reduziert werden, wobei sich Schmutzfilter im Bereich von 40 Micron als wirtschaftlich interessante Alternative herausgestellt haben.
Ein weiterer Vorteil des länglich spitz ähnlich einem Tannenbaum ausgebildeten Filterkegels ist die aufgrund dieser Bauweise besonders gute Filterwirkung, da das einströmende Erdgas bereits im Bereich der Filterspitze das Filter durchdringt und Schmutzpartikelchen an dessen kegelförmiger Flanke bis zum Filtergrund geschwemmt werden, wo sie während des Betankungsvorganges verbleiben, so dass ein Eindringen in den Erdgastank des Fahrzeuges ausgeschlossenen ist. Mit dem Beenden des Tankvorgangs strömt eine kleine Restmenge an Erdgas beim Schließen des Rückschlagventils in Gegenrichtung durch das Filter zurück, wobei dann aufgrund der Entlastung des Filterkegels die Windungen am Grund für das Resterdgas leichter zu durchdringen sind, als an der Spitze, so dass die am Filtergrund anhaftenden Schmutzpartikelchen aufgenommen und nach draußen ausgeschwemmt werden. Damit ist das Filter für den nächsten Betankungsvorgang automatisch gereinigt.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Anschlussnippels ist das Filter im Nippelgehäuse zur Stirnseite des Nippelgehäuses hin derart vorgelagert, dass eine rückwärtige Abstützung des Filters auf einer gedachten Linie liegt, die in Längsrichtung vor der dem füllseitig ersten Kupplungsabschnitt zugeordneten Nut liegt. Im Falle einer parallel erfolgen den nach Vorne Verlagerung des Filters liegt dessen rückwärtige Abstützung somit auf einer gedachten Linie, die in Längsrichtung vor der dem füllseitig ersten Kupplungsabschnitt zugeordneten Nut liegt, vorzugsweise vor der NGV1-Standard-Nut platziert ist. Im Übrigen gelten die gleichen Vorteile wie bei der Vorverlagerung des Ventilelements.
In einer weiter bevorzugten Ausführungsform ist die erste NGV1-Standard-Nut in deren Nutgrund mit einem quer zur Längsachse des Anschlussnippels gemessenen Durchmesser ausgebildet, der dem entsprechenden Gegendurchmesser der Füllkupplung gemäß NGV1-Norm entspricht, und die zweite, dem italienischen Standard zugeordnete Nut weist einen Durchmesser auf, der dementsprechend dem italienischen Standard Rechnung trägt, wobei der Durchmesser der zweiten Nut größer ist, als der Durchmesser der ersten Nut. Damit kann in vorteilhafter Weise die breitere und längere italienische Füllkupplung gemäß dem italienischen Standard über den erfindungsgemäßen Kombinations-Anschlussnippel über dessen vorderen Kupplungsabschnitt geschoben werden, ohne dass jener Teil des Kupplungsabschnitts, der stirnseitig weiter vorneliegend für eine Füllkupplung gemäß dem NGV1-Standard ausgebildet ist, benutzt oder gar in Mitleidenschaft gezogen wird. Umgekehrt kann eine Füllkupplung gemäß dem NGV1-Standard im vorderen Teil des Kupplungsabschnitts angeflanscht werden, ohne dass der hintere Teil des Kupplungsabschnitts, der für die italienische Norm angepasst ist, benutzt oder in Mitleidenschaft gezogen wird.
Bei einer weiter bevorzugten Ausführungsform ist der Nippelgehäuseaußendurchmesser im Bereich zwischen der Stirnseite und der ersten NGV1-Standard-Nut kleiner ausgebildet, als der Nippelgehäuseaußendurchmesser im Bereich zwischen der ersten NGV1-Standard-Nut und der zweiten, dem italienischen Standard zugeordneten Nut. Diese Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Kombinations-Anschlussnippels verstärkt den vorgenannten Effekt, so dass sowohl bei einer Betankung mit einer Füllkupplung gemäß dem italienischen Standard oder bei einer Betankung mit einer Füllkupplung gemäß dem NGV1-Standard immer sichergestellt ist, dass nur der entsprechende Teilbereich des Kupplungsabschnitts mit der jeweiligen Füllkupplung in Eingriff gelangt, so dass eine darauf abgestimmte, optimale Abdichtung und ein perfekter Sitz gewährleistet sind. Ferner wird der positive Effekt einer Bereitstellung einer für die zweite Nut notwendigen Materialstärke zusätzlich verstärkt.
Gemäß einer weiter bevorzugten Ausführungsform ist das Nippelgehäuse einstückig ausgebildet. Auf diese Weise kann der erfindungsgemäße Kombinations-Anschlussnippel kostengünstig beispielsweise als Drehteil spanabhebend aus einem entsprechend vorgeformten, preisgünstig zu beschaffenden Halbzeug bzw. Vollmaterial hergestellt werden. Hierbei eignet sich beispielsweise ein Edelstahl der Güte C1-33867 besonders gut. Zudem bietet die Einstückigkeit den weiteren Vorteil, dass extrem hohe Drücke vom Kombinations-Anschlussnippel aufgenommen werden können, die beispielsweise bis zu 350 bar erreichen können. Derlei Drücke sind mit mehrteilig aufgebauten Anschlussnippeln aufgrund der dann notwendigen Abdichtungen zwischen den einzelnen Bauteilen nicht realisierbar.
Die Erfindung wird nachfolgend in Ausführungsbeispielen anhand der Figuren der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt
1 im Längsschnitt auf der linken Bildhälfte eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Kombinations-Anschlussnippels und rechts von der Längsachse auf der rechten Bildhälfte eine Ausführungsform eines aus dem Stand der Technik bekannten NGV1-Anschlussnippels und
2 eine Draufsicht auf einen Anschlussnippel gemäß NGV1-Standard mit durchscheinend schematisch angedeutetem Innenleben.
In 1 ist auf der linken Bildhälfte links von der in dieser Darstellung nach oben orientierten Längsachse X eine Variante des neu entwickelten Kombinations-Anschlussnippels 1 im direkten Vergleich mit einem rechts daneben abgebildeten herkömmlichen Anschlussnippel 101 gemäß dem NGV1-Standard gezeigt. Sowohl der Kombinations-Anschlussnippel 1 als auch der NGV1-Anschlussnippel 101 nach dem Stand der Technik dienen zum Betanken von Kraftfahrzeugen mit Erdgas.
Der Kombinations-Anschlussnippel 1 weist ein Nippelgehäuse 2 auf, das einen, sich in Längsrichtung X erstreckenden Durchflusskanal 4 umfasst. Der Durchflusskanal 4 kann dabei über dessen Erstreckung unterschiedliche Durchmesser aufweisen, die den jeweiligen Strömungsverhältnissen angepasst sind. Ein vorderer Kupplungsabschnitt 6 erstreckt sich von der Stirnseite 8 des Nippelgehäuses 2 in Richtung X. Dieser Kupplungsabschnitt 6 dient zum An griff einer hier nicht näher dargestellten Füllkupplung bzw. zum Angriff deren Spannzangen, falls es eine Füllkupplung mit Spannzangenmechanismus ist.
Ein Ventilelement 10, das in Schließstellung gegen einen darauf abgestimmten Dichtsitz 12 drückt, beispielsweise mittels einer Feder 14, die von einer rückwärtigen Abstützung 16 gehalten ist, welche ihrerseits mittels einer entsprechende Ausnehmung 18 im Durchflusskanal 4 gehalten ist, kann durch die gasförmigen und/oder flüssigen Fluide bzw. Druckmedien, wie zum Beispiel das Erdgas beim Einströmen desselben davon aufgedrückt werden.
Ein herkömmlicher Anschlussnippel 101 ist im Wesentlichen analog dargestellt. Wobei dessen Innenleben zur Vereinfachung dem Innenleben des erfindungsgemäßen Kombinations-Anschlussnippels nachempfunden ist, um einen direkten Vergleich zu ermöglichen bzw. zu erleichtern. Deshalb sei hier darauf hingewiesen, dass die aus dem Stand der Technik bekannten herkömmlichen Anschlussnippel 101 regelmäßig ein einfaches, im Bereich des Dichtsitzes kegelförmiges Ventilelement aufweisen, das zudem nicht als Rückschlagventil ausgebildet ist. Der herkömmliche NGV1-Anschlussnippel 101 hat einen im Nippelgehäuse 102 ausgebildeten Durchflusskanal 104. Ein vorderer Kupplungsabschnitt 106 dient zum Angriff einer Füllkupplung. Im Nippelgehäuse 102 ist hier für den direkten Vergleich ein in Schließstellung mittels einer Feder 114 vorgespanntes Ventilelement 110 als Ersatz für das vorstehend erwähnte Standard-Ventilelement gezeigt, welches sich in dieser Darstellung gegen eine rückwärtige Abstützung 116 abstützt, welche ihrerseits beispielsweise vermittels der hier dargestellten Ausnehmung 118 im Durchflusskanal 104 gehalten ist.
Die in 1 dargestellte Variante des neuen Kombinations-Anschlussnippels 1 weist ein Ventilelement 10 auf, das als Rückschlagventil, vorzugsweise als federvorgespanntes Rückschlag-Kugelventil ausgebildet ist. Dabei ist die Ventilkugel 20 in einem Halteabschnitt 22 verschieblich gelagert. Der Kombinations-Anschlussnippel 1 ist multifunktional zum Anschluss von Füllkupplungen gemäß dem NGV1-Standard als auch gemäß dem italienischen Standard ausgebildet.
Dem Ventilelement 10 ist im Nippelgehäuse 2 ein Filter 24 vorgelagert, das vorzugsweise in Form eines länglich spitzen Filterkegels ausgebildet ist, und welches vorzugsweise axial unverschieblich von einer rückwärtige Abstützung 26 gehalten ist, wobei sich die rückwärtige Abstützung 26 vermittels einer Ausnehmung oder dergleichen gegen die Innenwandung des Durchflusskanals 4 abstützt.
Der Kupplungsabschnitt 6 des Kombinations-Anschlussnippels 1 ist zum Angriff von Füllkupplungen sowohl gemäß dem NGV1-Standard als auch gemäß dem italienischen Standard ausgestaltet. Dabei ist eine erste Nut 30 in einem entsprechend dem NGV1-Standard definierten Abstand A1 von der Stirnseite 8 des Anschlussnippels 1 ins Nippelgehäuse 2 eingearbeitet. Eine zweite Nut 32 ist entsprechend dem italienischen Standard im Abstand A2 von der Stirnseite 8 her betrachtet aus dem Nippelgehäuse 2 herausgebildet.
Das Ventilelement und erforderlichenfalls in dessen Folge auch das Filter 24 sind im Nippelgehäuse 2 derart zur Stirnseite 8 entgegen der Pfeilrichtung X ge genüber den herkömmlichen, aus dem Stand der Technik bekannten Positionen vorverlagert, dass die rückwärtige Abstützung 16 des Ventilelements 10 auf einer gedachten Linie zu liegen kommt, die in Längsrichtung X des Kombinations-Anschlussnippels 1 vor der dem italienischen Standard zugeordneten Nut 32 liegt. Dementsprechend befindet sich die rückwärtige Abstützung 26 des Filters 24 nach dessen Vorverlagerung auf einer gedachten Linie, die in Längsrichtung X vor der NGV1-Standard-Nut 30 zu liegen kommt. Dabei weist die erste NGV1-Standard-Nut 30 einen Durchmesser D1 auf, der der NGV1-Norm entspricht. Die dem italienischen Standard zugeordnete Nut 32 weist dementsprechend einen Durchmesser D2 auf, der einem Durchmesser entsprechend dem italienischen Standard entspricht, wobei der Durchmesser D2 der zweiten Nut 32 größer ist als der Durchmesser D1 der ersten Nut 30. Darüber hinaus ist der Nippelgehäuseaußendurchmesser D3 im Bereich zwischen der Stirnseite 8 und der ersten NGV1-Standard-Nut 30 kleiner, als der Nippelgehäuseaußendurchmesser D4 im Bereich zwischen der ersten NGV1-Standard-Nut 30 und der zweiten, dem italienischen Standard entsprechenden Nut 32.
In 2 ist ein aus dem Stand der Technik bekannter Anschlussnippel 101 in Draufsicht mit durchscheinendem Innenleben dargestellt, wobei das in 2 gezeigte Innenleben dem Innenleben des Kombinations-Anschlussnippels nachempfunden ist, um direkte Vergleiche zu erleichtern. Aus dieser Ansicht wird der am Nippelgehäuse 36 ausgebildete, rückwärtige Befestigungsabschnitt 134 ersichtlich, wobei eine nicht dargestellte Mutter am Befestigungsabschnitt 134 für eine Montage des herkömmlichen Anschlussnippels 101 in einer nicht näher dargestellten Bohrung im Karosserieblech eines Kraftfahrzeuges gedacht ist. Im Nippelgehäuse 102 ist der Durchflusskanal 104 gestrichelt dargestellt. Der vordere Kupplungsabschnitt 106 dient zum Angriff einer nicht näher dargestellten Füllkupplung. Ein Ventilelement 110 schließt gegen einen Dichtsitz 112 und wird bei einer Betankung durch das einströmende Erdgas geöffnet. Vor dem Ventilelement 110 ist ein Filter 124 vorgelagert, das von einer rückwärtigen Abstützung 126 gehalten ist.
Die vorliegende Erfindung schafft einen Kombinations-Anschlussnippel für die Übertragung von unter Druck vorgespannten bzw. stehenden gasförmigen und/oder flüssigen Fluiden, der vorzugsweise als Erdgas-Füllventil zum Befüllen von Kraftfahrzeugen von Kraftfahrzeug-Gastanks ausgebildet ist, mit einem Nippelgehäuse mit Durchflusskanal, einem an dem Nippelgehäuse gebildeten, rückwärtigen Befestigungsabschnitt für einen Behälter und/oder eine Leitung, einem vorderen Kupplungsabschnitt, insbesondere zum Angriff eines Spannzangenmechanismus einer Füllkupplung. Hierbei ist dieser Kupplungsabschnitt in zwei Teilbereiche zu unterteilen, die jeweils zum Angriff einer Füllkupplung gemäß dem NGV1-Standard oder einer Füllkupplung gemäß dem italienischen Standard dienen und dementsprechend darauf abgestimmt sind. Im Nippelgehäuse ist ein in Schließstellung vorgespanntes und durch das Erdgas aufdrückbares Ventilelement mit einem zugeordneten Dichtsitz geführt, wobei das Ventilelement als Rückschlagventil, vorzugsweise als federvorgespanntes Rückschlag-Kugelventil ausgebildet ist, das in einem Halteabschnitt verschieblich gelagert ist, und wobei der Anschlussnippel multifunktional als Kombinations-Anschlussnippel zum Anschluss von Füllkupplungen gemäß dem NGV1-Standard bzw. dem italienischen Standard ausgebildet ist.
Dieser Kombinations-Anschlussnippel löst somit das vorherrschende Problem der unterschiedlichen Anschlussnippel- bzw. Tankstutzenstandards in Europa überraschend auf denkbar einfachste Weise. Dieser Kombinations-Tanknippel passt nun sowohl für Kupplungssysteme nach NGV1-Standards als auch für sogenannte Kupplungen nach dem bekannten italienischen Standard. Damit ist eine Zwischenkupplung oder ein Adapter nicht mehr notwendig. Dieser erfindungsgemäße Kombinations-Anschlussnippel erfüllt auch sonst alle geforderten Kriterien, wie zum Beispiel, dass Geräusche beim Tankvorgang zum größten Teil sicher ausgeschaltet sind. Gegebenenfalls kann ein Schmutzfilter mit 40 Micron integriert werden, das vorzugsweise als einem dem Ventilelement vorgelagertes Filter ausgebildet ist, das insbesondere als längliches spitzes Filterkegel durchgebildet sein kann. Somit kann das Hochdrucksystem des Fahrzeugs hervorragend vor unerwünschten Verschmutzungen geschützt werden. Vormals aus dem Stand der Technik bekannte Ausfallzeiten werden somit durch eine extrem geringe Störanfälligkeit auf ein Minimum reduziert. Zudem ist der erfindungsgemäße Kombinations-Anschlussnippel mit einem Rückschlagventil ausgestattet, das ein Öffnen und Schließen nur bei entsprechendem Systemdruck und damit schlussendlich nur ein vorschriftsmäßiges Betanken zulässt, ohne hierfür aufwendige Kontrollorgane zu benötigen. Zugleich kann damit ein hoher Durchfluss realisiert werden. Letztlich ist diese vorgeschlagene Bauart dichtungsschonend und sorgt für ein geräuscharmes Tanken.
Alle Teile des erfindungsgemäßen Kombi-Nippels sind dabei aus rostbeständigem Edelstahl hergestellt. Eine Staubschutzkappe für den Kupplungsabschnitt ist erhältlich. Alle Dichtungen sind erdgasbeständig. Eine ECE R 110 Zulassung wird angestrebt. Mit dem erfindungsgemäßen Kombinations-Anschlussnippel sind Betriebsdrücke von 200 bis maximal 350 bar problemlos realisierbar. Der Temperatureinsatzbereich liegt bei wenigstens –40 bis +80 Grad, eine Steigerung auf –50 bis +100 Grad scheint greifbar. Der erfindungsgemäße Kombinations-Anschlussnippel kann mit einem entsprechenden Gewinde oder einer entsprechenden Ausnehmung problemlos in einer darauf abgestimmten Bohrung in der Karosserie des erdgasbetriebenen Fahrzeugs mit festem Sitz montiert werden.

Claims

Anschlussnippel für die Übertragung von unter Druck stehenden gasförmigen und/oder flüssigen Fluiden, insbesondere Füllventil zum Betanken von Kraftfahrzeugen mit Erdgas, mit einem Nippelgehäuse (2) mit Durchflusskanal (4), welches einen füllseitigen Kupplungsabschnitt (6) aufweist, wobei der Anschlussnippel multifunktional als Kombinations-Anschlussnippel (1) ausgestaltet ist, wozu der Kupplungsabschnitt (6) zum Anschluss von zwei unterschiedlichen Füllkupplungen ausgebildet ist, der Kupplungsabschnitt (6) in zwei axial voneinander beabstandete Kupplungsabschnitte (106, 22) mit unterschiedlichen Gehäuseaußendurchmessern (D3, D4) untergliedert ist, der Gehäuseaußendurchmesser (D3) des füllseitig ersten Kupplungsabschnittes (106) kleiner ist als der Gehäuseaußendurchmesser (D4) des füllseitig zweiten Kupplungsabschnittes (22) und im zweiten Kupplungsabschnitt (22) eine zweite Nut (32) in einem definierten Abstand (A2) von der Stirnseite (108, 8) des Anschlussnippels (1) im Nippelgehäuse (2) ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass im füllseitig ersten Kupplungsabschnitt (106) eine erste Nut (30) in einem definierten Abstand (A1) von der Stirnseite (8) des Anschlussnippels (1) ausgebildet ist, wobei ein im Nippelgehäuse (2) geführtes Ventilelement (10) im Nippelgehäuse (2) zur Stirnseite (8) des Nippelgehäuses (2) hin derart vorgelagert ist, dass eine rückwärtige Abstützung (16) des Ventilelements (10) auf einer gedachten Linie liegt, die in Längsrichtung des Kombinations-Anschlussnippels (1) vor der dem füllseitig zweiten Kupplungsabschnitt (22) zugeordneten Nut (32) liegt.
Kombinations-Anschlussnippel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein im Nippelgehäuse (2) geführtes, in Schließstellung vorgespanntes und durch die gasförmigen und/oder flüssigen Fluide aufdrückbares Ventilelement (10) mit einem Dichtsitz (12) vorgesehen ist.
Kombinations-Anschlussnippel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilelement (10) als Rückschlagventil, das in einem Halteabschnitt (22) verschieblich gelagert ist.
Kombinations-Anschlussnippel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass im Nippelgehäuse (2) ein dem Ventilelement (10) vorgelagertes Filter (24) angeordnet ist.
Kombinations-Anschlussnippel nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Filter (24) im Nippelgehäuse (2) zur Stirnseite (8) des Nippelgehäuses (2) hin derart vorgelagert ist, dass eine rückwärtige Abstützung (26) des Filters (24) auf einer gedachten Linie liegt, die in Längsrichtung vor der dem füllseitig ersten Kupplungsabschnitt (106) zugeordneten Nut (30) liegt.
Kombinations-Anschlussnippel nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Nut (30) am füllseitig ersten Kupplungsabschnitt (106) einen ersten Nutgrund-Durchmesser (D1) bereit stellt, und die zweite Nut (32) am füllseitig zweiten Kupplungsabschnitt (22) einen zweiten Nutgrund-Durchmesser (D2) bereit stellt, wobei der zweite Nutgrund-Durchmesser (D2) größer ist als der erste Nutgrund-Durchmesser (D1).
Kombinations-Anschlussnippel nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Nippelgehäuseaußendurchmesser (D3) im Bereich zwischen der Stirnseite (8) und der ersten NGV1-Standard-Nut (30) den NGV1-Standard erfüllt, und der Nippelgehäuseaußendurchmesser (D4) im Bereich zwischen der ersten NGV1-Standard-Nut (30) und der zweiten, dem italienischen Standard zugeordneten Nut (32), den italienischen Standard erfüllt.
Kombinations-Anschlussnippel nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Nippelgehäuse (2) einstückig ausgebildet ist.
Kombinations-Anschlussnippel nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Nippelgehäuse (2) einen füllseitigen Kupplungsabschnitt (6) aufweist, der zum Angriff einer Füllkupplung mit Spannzangenmechanismus oder Kugelspannringmechanismus geeignet ist.
Kombinations-Anschlussnippel nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen am Nippelgehäuse (2) gebildeten, rückwärtigen Befestigungsabschnitt (34), der zur Montage an einen Behälter und/oder einer Leitung geeignet ist.
Kombinations-Anschlussnippel nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kupplungsabschnitt (6) des Kombinations-Anschlussnippels (1) zum Anschluss von zwei unterschiedlichen Füllkupplungen, gemäß dem NGV1-Standard und dem italienischen Standard, ausgebildet ist.
Kombinations-Anschlussnippel nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der definierte Abstand (A2) für die zweite Nut (32) im zweiten Kupplungsabschnitt (22) entsprechend dem italienischen Standard ausgebildet ist.
Kombinations-Anschlussnippel nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der definierte Abstand (A1) für die erste Nut (30) im füllseitig ersten Kupplungsabschnitt (106) entsprechend dem NGV1-Standard ausgebildet ist.
Kombinations-Anschlussnippel nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das im Nippelgehäuse (2) dem Ventilelement (10) vorgelagerte Filter (24) als ein länglicher spitzer Filterkegel ausgebildet und axial unverschiebbar angeordnet ist.
Kombinations-Anschlussnippel nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Nut (30) am füllseitig ersten Kupplungsabschnitt (106) den ersten Nutgrund-Durchmesser (D1) entsprechend dem NGV1-Standard bereit stellt, und die zweite Nut (32) am füllseitig zweiten Kupplungsabschnitt (22) den zweiten Nutgrund-Durchmesser (D2) entsprechend dem italienischen Standard bereit stellt.